JPH05165226A

JPH05165226A - 静電記録体

Info

Publication number: JPH05165226A
Application number: JP33338191A
Authority: JP
Inventors: Hisanori Yagi; 寿則八木
Original assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1991-12-17
Filing date: 1991-12-17
Publication date: 1993-07-02

Abstract

(57)【要約】【目的】フィルムを支持体とする静電記録体で発生す
る、ＬＥＦ（リード・エッジ・フォグ）現象と言われる
先端カブリを効果的に防止し、しかも記録濃度の低下、
かき傷状の白抜けの発生、異常ドットの発生を解消した
静電記録体を提供する。【構成】少なくとも片面に導電層を形成したフィルムを
支持体とし、その上に誘電体層を形成した静電記録体
の、誘電体層に含有される顔料粒子のうち、最大粒子径
を有する顔料粒子として、モース硬度が３以下の顔料粒
子に、イオン導電性高分子電解質を表面処理した顔料粒
子を使用することにより、上記目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多針電極を用いた静電プ
ロッター、プリンターに適したフィルム静電記録体に関
するものであり、特にＬＥＦ（リード・エッジ・フォッ
グ）現象と呼ばれる先端カブリの発生がなく、記録濃度
の低下や白抜けの発生、さらには異常ドットの発生が効
果的に解消された静電記録体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】静電記録方式で鮮明な画像を得るには、
針電極と誘電体層の空隙の大きさを、パッシェンのカー
ブから推定される、最適な範囲に制御する必要がある。
このため、誘電体層を構成する高分子絶縁性樹脂中に絶
縁性顔料粒子をスペーサーとして加え、適当な凹凸を形
成した誘電体層と多針電極を接触させることにより、空
隙を適当に制御する方法が一般的におこなわれている。

【０００３】しかし、少なくとも片面に導電層を形成し
たフィルムを支持体とし、その上に誘電体層を形成した
フィルム静電記録体では、記録時に多針電極に電圧を印
加すると、印加電圧の露洩電流が、導電性フィルム支持
体を介して現像器に注入されるため、ＬＥＦ（リード・
エッジ・フォッグ）現象と呼ばれる、先端カブリが発生
する。

【０００４】紙を支持体とする静電記録体では、支持体
裏面にも、導電処理をほどこし、露洩電流を支持体の体
積方向に逃がすことによりＬＥＦ現象を防止している
が、支持体としてフィルムを使用する場合には、体積方
向に漏洩電流を逃がすために、フィルムに界面活性剤や
電子導電性金属半導体粉末などを混入する必要がある。
しかし、このような材料をフィルム中に混入すると、フ
ィルム強度が低下し、フィルムの透明性の低下やコスト
高といった問題が付随するため、必ずしも満足すべき結
果が得られていない。

【０００５】また、ＬＥＦ現象を防止するために、フィ
ルム支持体の導電層の一部（普通は記録体端面）を露出
させたり、その部分にカーボンブラックなどの導電性塗
料を塗工してアース電極とする方法も提案されている
が、導電層の露出巾のコントロールが困難であったり、
工程が増えるなどのため、生産性が悪く、やはりコスト
高となってしまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そのため、誘電体層を
高分子絶縁性樹脂と導電性粒子で構成する透明フィルム
静電記録体が提案され（特開昭６１−２１３８５１，特
開平２−８３５４７）ているが、この記録体ではＬＥＦ
現象の防止効果は認められるが、オールマーク記録を行
った時に、記録電極と平行な方向にかき傷状の白抜けが
多発したり、絶縁性不足による記録濃度の低下、さらに
は、異常ドットの多発や記録体表面の擦傷が発生するな
どの欠陥が付随する。

【０００７】かかる現状に鑑み、本発明者はフィルム静
電記録体で発生するＬＥＦ現象の改良について検討した
結果、ＬＥＦ現象は、気中放電により誘電体層表面に潜
像が形成されたとき、反対電荷が誘起され、その結果、
導電層中に発生する電荷が逃げ場を失い、接地されてい
る現像器の部分で静電気的に誘電体層にトナーが引きつ
けられ、カブリが発生する現象であることを確認した。
また、この導電層中に発生する電荷は、痕跡量の導電性
粒子を導電層と現像器を電気的に繋ぐように存在させれ
ば解消されることも確認できた。

【０００８】そして、オールマーク記録持に発生するか
き傷状の白抜け、絶縁性不足による記録濃度の低下を回
避し、記録体表面の擦傷や異常ドットの少ない静電記録
体の開発について、さらに鋭意研究を重ねた結果、誘電
体層に添加する顔料粒子のうち、少なくとも最大粒子径
を有する顔料粒子として、モース硬度が３以下の顔料粒
子を選択的に使用し、かつ、その顔料粒子の表面をイオ
ン導電性高分子電解質で処理すると、上記の如きフィル
ム静電記録体の有する欠陥が極めて効率よく改良できる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の静電記録体は、
少なくとも片面に導電層を形成したフィルムを支持体と
し、その上に誘電体層を形成した静電記録体において、
該誘電体層が絶縁性樹脂と顔料粒子を含有し、顔料粒子
のうち最大粒子径を有する顔料粒子が、モース硬度３以
下であり、かつイオン導電性高分子電解質で表面処理さ
れた顔料粒子であることを特徴とする静電記録体であ
る。

【００１０】

【作用】一般に誘電体層中に導電性顔料粒子を添加し
て、ＬＥＦ現象を防止するには、誘電体層の厚み方向に
わたって、導電層から誘電体層表面まで、この導電性顔
料粒子が貫通して存在するすることが好ましいが、完全
に貫通していなくても効果が認められる。これは、誘電
体層中に含有せしめられる導電性顔料粒子が導電層と繋
がるように配置されていれば、導電性粒子上に極薄い誘
電体層膜が形成されていても電気的には導電点と考えら
れ、この導電点が、現像器やアースロールと接触して効
果を発揮するためと思われる。

【００１１】導電層中に発生する電荷の逃げ場を形成す
るのに必要な接地点は、痕跡量の導電性顔料粒子が導電
層と現像器を電気的に繋ぐよう存在すればよい。そのた
め、例えばフィルムを支持体とした静電記録体では、誘
電体層表面１００mm²中に１ケの導電性顔料粒子が存在
すれば十分であり、表面処理された導電性顔料粒子が塊
状、凝集体であってもよく、絶縁性顔料粒子の表面を被
覆するような状態で存在させても効果が期待できるもの
である。

【００１２】本発明の静電記録体で使用される導電性顔
料粒子は、上記の如くイオン導電性高分子電解質で表面
処理された顔料粒子であるが、特にモース硬度が３以下
の顔料粒子が選択的に使用されるものである。因みに、
モース硬度が３より硬い導電性顔料粒子を誘電体層に添
加すると、フィルムを支持体とした静電記録体では、上
質紙などの紙を支持体とした静電記録体と比べ、記録電
極ブロックと記録体表面の摩擦接触に強い力が働くた
め、記録電極との摩擦で導電性顔料粒子表面の誘電体層
樹脂がはぎ取られ、結果的に記録体表面に擦傷が発生し
てしまう。また、オールマーク記録時にカギ状の白抜け
が発生したり、線画記録時に異常ドットの多発を引き起
こすおそれがある。

【００１３】モース硬度が３以下の顔料粒子の具体例と
しては、例えばクレー、タルク、カオリン、水酸化アル
ミニウム、水酸化マグネシウム、無定形シリカ、シリコ
ン、ポリアクリル粉末などのプラスチック顔料などが例
示されるが、これらに限定されるものではない。上記の
如き特定のモース硬度を有する顔料粒子表面に処理され
るイオン導電性高分子電解質は、誘電体層を形成する誘
電体層樹脂を、塗液調製のために溶解する有機溶剤に不
溶でなければならない。そのような高分子電解質の具体
例としては、例えばポリビニルベンジルトリメチルアン
モニウムクロライトなどのカチオン性高分子電解質、ポ
リスチレンスルホン酸などのアニオン性高分子電解質な
どがあるが、これらに限定されるものではない。また、
イオン導電性高分子電解質は、一般に抵抗性能を向上さ
せるために水可溶型の高分子溶液として使用されるが、
このような水可溶型の高分子溶液を使用する場合には、
誘電体層を例えばトルエン、メチルエチルケトンなどの
有機溶剤に可溶な高絶縁性樹脂で形成すればよい。な
お、エタノール、メタノール、イソプロピルアルコー
ル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレン
グリコールモノエチルエーテルなどの溶剤に可溶であっ
ても、イオン導電性高分子電解質が、誘電体層樹脂を溶
解する有機溶剤に不溶であれば本発明の所望の効果を達
成することが出来る。

【００１４】顔料粒子表面をイオン導電性高分子電解質
で処理する方法としては、例えば、高分子電解質溶液を
顔料の表面に粉霧しながら乳鉢などで撹拌したのち乾燥
する方法、イオン導電性高分子電解質と顔料を予め溶液
混合したのち乾燥、粉砕、分級する方法、エタノールな
どの低沸点溶剤に可溶のイオン導電性高分子電解質の場
合には、それより高沸点の有機溶剤中で顔料とイオン導
電性高分子電解質のスラリーを作った後、低沸点溶剤の
沸点まで加温して顔料表面に有機溶剤に不溶な高分子膜
を形成する方法、さらには、本質的に有機溶剤に不溶で
はあるが、混合直後には有機溶剤に対して安定な溶解性
を示すようなイオン導電性高分子電解質の場合には、有
機溶剤と混合して安定な溶解性を示す状態のうちに、顔
料を添加して表面処理をする方法などがある。なお、必
要に応じて、表面処理された顔料を粉砕、あるいは分級
して粗大粒子を除いてもよい。

【００１５】表面処理する顔料粒子１００重量部に対す
る、イオン導電性高分子電解質の処理量は、０．０５〜
１０重量部程度でよく、好ましくは、０．５〜５重量部
程度の範囲で調節される。なお、高分子電解質の量が余
りに多くなると、高分子電解質が粒子状や塊状の形で析
出し、これを用いた静電記録体では、かき傷状の白抜け
が発生したり、異常ドットが多発するおそれがあるた
め、過剰の添加は避けるのが好ましい。そのため、イオ
ン導電性高分子電解質で処理した顔料粒子の１０kg／cm
²圧力下での比抵抗を、１０⁵〜１０⁸Ω・cmの範囲に
調節するのが望ましい。因みに、１０⁵Ω・cmより比抵
抗が小さくなると、かき傷状の白抜けが発生したり、記
録濃度が低下してしまう。しかし、１０⁸Ω・cmより比
抵抗が大きくなると、ＬＥＦ現象の防止効果が不充分と
なる。

【００１６】本発明の静電記録体では、誘電体層に配合
する顔料粒子の、少なくとも最大粒子径を有する顔料粒
子として、上記の如くイオン導電性高分子電解質で処理
した特定のモース硬度を有する顔料粒子を使用するもの
であるが、この導電性顔料粒子が誘電体層表面の高い位
置で効果的に作用し、本発明の所望の効果であるＬＥＦ
現象の防止効果を発揮するものである。なお、誘電体層
中に含有せしめられる顔料粒子の平均粒子径は、併用さ
れる他の顔料粒子を含め、通常１〜１５μｍ程度、好ま
しくは２〜１０μｍ程度の範囲で調節される。因みに、
顔料粒子の平均粒子径が余りに大きすぎると、記録体表
面と多針電極との空隙を適当な範囲に保持するのが困難
となり、オールマーク記録時に白抜けが発生する恐れが
あり、逆に小さすぎると、オールマーク記録時にベタム
ラが発生するおそれがある。

【００１７】誘電体層に含有せしめられる絶縁性樹脂と
顔料粒子の配合割合は、樹脂：顔料粒子＝９９：１から
６０：４０重量部程度の範囲で調節するのが望ましく、
好ましくは、９５：５から７０：３０重量部程度の範囲
で調節される。なお、表面処理した上記特定の顔料粒子
の配合割合は、少ない配合量の場合には、導電性顔料粒
子が低い比抵抗を有するように表面の導電性物質の処理
量を増やし、逆に多い配合量の場合には導電性物質の処
理量を少なくして、結果的に、５〜２５重量部程度の配
合割合でＬＥＦ現象の防止効果が得られるよう処方する
のが好ましい。

【００１８】本発明の静電記録体において、誘電体層を
構成する高絶縁性樹脂の具体例としては、例えばアクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸２−エチル
ヘキシル、アクリル酸デシル、メタクリル酸メチル、メ
タクリル酸イソブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシ
ルなどのアクリル酸エステル共重合体やメタクリル酸エ
ステル共重合体、酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共
重合体、ブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、ニトロセ
ルロース、ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合
体、スチレン−メタクリル酸共重合体、フェノール樹脂
等が挙げられる。

【００１９】なお、誘電体層中に特定の導電性顔料粒子
と併用される他の顔料粒子の具体例としては、例えばク
レー、デッカイト、ナクライト、カオリン、水酸化アル
ミニウム、炭酸カルシウム、焼成クレー、無定形シリ
カ、酸化アルミニウム、焼成カオリン、硫酸バリウム、
酸化チタン、プラスチック粉末、あるいはこれらの顔料
粒子表面を絶縁処理した顔料粒子などが挙げられる。

【００２０】誘電体層は、一般にトルエン、メチルエチ
ルケトン、キシレンなどの適当な有機溶剤に絶縁性樹脂
や顔料粒子を溶解あるいは分散して調製した塗液を、例
えばバーコーター、コントラコーター、グラビアコータ
ー、カーテンコーター、チャンプレックスコータ、ロー
ルコーター、ブレードコーターなどの適当な塗布装置で
導電性支持体上に塗布する方法で形成される。

【００２１】本発明の静電記録体を構成する、導電性支
持体としては、ポリビニルベンジルトリメチルアンモニ
ウムクロライド、ポリジメチルジアリルアンモニウムク
ロライド、スチレンアクリル酸トリエチルアンモニウム
クロライド等のカチオン性高分子電解質またはポリスチ
レンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリビニルホス
フェート等のアニオン性高分子電解質、あるいは、酸化
亜鉛、酸化スズ等に不純物を混入した金属半導体粉末等
を、含浸ないし塗布し、その表面抵抗を常湿で１０⁵〜
１０⁹Ωとし、その表面ベツク平滑度を２００秒以上と
した各種のフィルムが使用される。なお、フィルムの具
体例としては、例えばポリエステル、ポリオレフィン、
ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリエーテル、ポリ
イミド、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリカーボ
ネート、ポリ塩化ビニルなどが挙げられるが、これらに
限定されるものではない。

【００２２】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明をより具体的に
説明するが、勿論、これらに限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例で得られた静電記録体の記録評
価は以下の方法に従って行った。また、例中の部は重量
部を示す。

【００２３】記録濃度松下電送製モノクロプロッタ
ー〔ＥＰ−１０３〕で、２７℃，５５％ＲＨの環境条件
下で記録し、その記録濃度をマクベス濃度計で測定し
た。ＬＥＦ濃度同上のプロッターで、２３℃，２０％ＲＨ
の環境条件下で記録し、この時の、記録電極と現像器の
間のカブリ濃度と白紙部の濃度をマクベス濃度計で測定
し、以下の換算式によって求めた。〔ＬＥＦ濃度＝カブリ濃度−白紙部濃度〕白抜け同上のプロッターで、２３℃，５０％ＲＨ
の環境条件下でオールマーク記録を行い、白抜けの発生
状況を○と×で２段階評価した。異常ドット同上のプロッターで線画記録を行い、異常
ドットの発生状況を○と×で２段階評価した。擦傷同上のプロッターで長さ１０ｍの白紙記録
を行い、擦傷の発生状況を○と×で２段階評価した。

【００２４】実施例１厚さ７５μｍのポリエステルフィルムの片面に、酸化錫
を主成分とした導電性塗液を、乾燥重量で１ｇ／ｍ²塗
布して導電層を形成した。〔表面処理顔料粒子の調製〕カオリン粉末（モース硬
度：２，平均粒子径：５．５μｍ）１００部を乳鉢にと
り、ポリビニルベンジルアンモニウムクロライドを固形
分として１部となるよう希釈した水溶液を粉霧しながら
撹拌した。乾燥後に分級して粗大な凝集体を除去し、平
均粒子径６．１μｍの導電性顔料粒子を得た。この顔料
粒子の１０kg／cm²圧力下での粉体比抵抗は、２．５×
１０⁷Ω・cmであつた。

【００２５】この表面処理顔料粒子１０部と平均粒子径
３．５μｍ炭酸カルシウム粉末（備北粉化社製，ライト
ンＡＫ）１５部を、トルエン／メチルエチルケトン＝
１：１の混合溶液に分散した後、メチルメタアクリレー
ト樹脂７５部を混合し、固形分濃度３０％の誘電体層形
成塗液を調製し、これをメイヤーバーで、乾燥重量が３
ｇ／ｍ²となるように、前記導電層上に塗布して透明な
静電記録体を得た。

【００２６】実施例２〔表面処理顔料粒子の調製〕水酸化アルミニウム粉末
（モース硬度：３，平均粒子径：８．５μｍ）１００部
を、ポリスチレンスルホン酸の固形分が３部となるよう
に６０％のスラリーとし、濾紙で濾過したのち乾燥、粉
砕して表面処理顔料粒子を得た。この顔料粒子の１０kg
／cm²圧力下での粉体比抵抗は、５×１０⁷Ω・cmであ
つた。

【００２７】この表面処理顔料粒子１５部を、トルエン
／メチルエチルケトン＝１：１の混合溶液に分散した
後、メチルメタアクリレート樹脂８５部を混合し、固形
分濃度３０％の誘電体層形成塗液を調製し、これをメイ
ヤーバーで、乾燥重量が３ｇ／ｍ²となるように、実施
例１と同様の導電性支持体上に塗布して透明な静電記録
体を得た。

【００２８】実施例３〔表面処理顔料粒子の調製〕カオリン粉末の代わりに無
定形シリカ粉末（モース硬度：３，平均粒子径：３．５
μｍ，ニップシールＳＳ−７０，日本シリカ社製）とし
た以外は、実施例１と同様にして平均粒子径４．０μｍ
の導電性顔料粒子を得た。この顔料粒子の１０kg／cm²
圧力下での粉体比抵抗は、５×１０⁶Ω・cmであつた。
以下、実施例１と同様にして透明な静電記録体を得た。

【００２９】比較例１〜３実施例１〜３の表面処理顔料粒子の代わりに、それぞれ
表面処理をしていない顔料粒子を使用した以外は、実施
例１〜３と同様にして３種類の透明静電記録体を得た。

【００３０】比較例４実施例１の表面処理顔料粒子の代わりに、モース硬度５
の導電性酸化亜鉛を使用した以外は、実施例１と同様に
して透明静電記録体を得た。

【００３１】比較例５〔表面処理顔料粒子の調製〕カオリン粉末の代わりにモ
ース硬度７の酸化アルミニウム粉末を使用した以外は、
同様にして表面処理顔料粒子を調製し、以下、実施例１
と同様にして透明な静電記録体を得た。

【００３２】比較例６比較例５の表面処理顔料粒子の代わりに、ポリビニルベ
ンジルトリメチルアンモニウムクロライドを固形分で
１．５％処理した酸化アルミニウム粉末を使用した以外
は、比較例５と同様にして透明な静電記録体を得た。

【００３３】かくして得られた９種類の透明静電記録体
について、前記の方法に従って記録評価を行い、その結
果を表１に記載した。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】表１の結果から明らかなように、本発明
の各実施例で得られた透明静電記録体は、いずれも低湿
度環境条件下でのＬＥＦ現象の発生、高湿度環境条件下
での画像濃度低下、白抜け、異常ドツトの発生しない優
れた特性を供えた静電記録体であった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも片面に導電層を形成したフィル
ムを支持体とし、その上に誘電体層を形成した静電記録
体において、該誘電体層が絶縁性樹脂と顔料粒子を含有
し、顔料粒子のうち最大粒子径を有する顔料粒子が、モ
ース硬度３以下であり、かつイオン導電性高分子電解質
で表面処理された顔料粒子であることを特徴とする静電
記録体。